SPI接口应用之一看门狗芯片X25045.docx
- 文档编号:2279573
- 上传时间:2023-05-03
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:160.17KB
SPI接口应用之一看门狗芯片X25045.docx
《SPI接口应用之一看门狗芯片X25045.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SPI接口应用之一看门狗芯片X25045.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
SPI接口应用之一看门狗芯片X25045
SPI接口应用之一---看门狗芯片X25045
SPI接口应用之一---看门狗芯片X25045
hadao发表于2006-5-80:
08:
41
一、引脚定义及通信协议
SO:
串行数据输出脚,在一个读操作的过程中,数据从SO脚移位输出。
在时钟的下降沿时数据改变。
SI:
串行数据输入脚,所有的操作码、字节地址和数据从SI脚写入,在时钟的上升沿时数据被锁定。
SCK:
串行时钟,控制总线上数据输入和输出的时序。
/CS:
芯片使能信号,当其为高电平时,芯片不被选择,SO脚为高阻态,除非一个内部的写操作正在进行,否则芯片处于待机模式;当引脚为低
电平时,芯片处于活动模式,在上电后,在任何操作之前需要CS引脚的一个从高电平到低电平的跳变。
/WP:
当WP引脚为低时,芯片禁止写入,但是其他的功能正常。
当WP引脚为高电平时,所有的功能都正常。
当CS为低时,WP变为低可以中断对芯片的写操作。
但是如果内部的写周期已经被初始化后,WP变为低不会对写操作造成影响。
二、硬件连接
三、程序设计
状态寄存器:
76543210
XXWD1WD0BL1BL0WELWIPWIP:
写操作标志位,为1表示内部有一个写操作正在进行,为0则表示空闲,该位为只读。
WEL:
写操作允许标志位,为1表示允许写操作,为0表示禁止写,该位为只读。
BL0,BL1:
内部保护区间的地址选择。
被保护的区间不能进行看门狗的
定时编程。
WD0,WD1:
可设定看门狗溢出的时间。
有四种可选择:
1.4s,600ms,200ms,无效。
操作码:
WREN0x06设置写允许位
WRDI0x04复位写允许位
RDSR0x05读状态寄存器
WRSR0x01写状态寄存器
READ0x03/0x0b读操作时内部EEPROM页地址WRITE0x02/0x0a写操作时内部EEPROM页地址
程序代码:
#include
sbitCS=P2^7;
sbitSO=P2^6;
sbitSCK=P2^5;
sbitSI=P2^4;
#defineWREN0x06//
#defineWRDI0x04//
#defineRDSR0x05//
#defineWRSR0x01//
#defineREAD00x03//
#defineREAD10x0b//
#defineWRITE00x02//
#defineWRITE10x0a//
#defineucharunsignedchar
ucharReadByte()//readabytefromdevice
{
bitbData;
ucharucLoop;
ucharucData;
for(ucLoop=0;ucLoop<8;ucLoop++)
{
SCK=1;
SCK=0;
bData=SO;
ucData<<=1;
if(bData)
{ucData|=0x01;}
}
returnucData;
}
voidWriteByte(ucharucData)//writeabytetodevice
{
ucharucLoop;
for(ucLoop=0;ucLoop<8;ucLoop++)
{
if((ucData&0x80)==0)//theMSBsendfirst
{SI=0;}
else
{SI=1;}
SCK=0;
SCK=1;
ucData<<=1;
}
}
ucharReadReg()//readregister
{
ucharucData;
CS=0;
WriteByte(RDSR);
ucData=ReadByte();
CS=1;
returnucData;
}
ucharWriteReg(ucharucData)//writeregister
{
ucharucTemp;
ucTemp=ReadReg();
if((ucTemp&0x01)==1)//thedeviceisbusy
return0;
CS=0;
WriteByte(WREN);//whenwritetheWREN,thecsmusthave
ahighlevel
CS=1;
CS=0;
WriteByte(WRSR);
WriteByte(ucData);
CS=1;
return1;
}
voidWriteEpm(ucharcData,ucharcAddress,bitbRegion)
/*写入一个字节,cData为写入的数,cAddress为写入地址,b
Region为页*/
{
while((ReadReg()&0x01)==1);//thedeviceisbusy
CS=0;
WriteByte(WREN);//whenwritethewren,thecsmusthav
eahighlevel
CS=1;
CS=0;
if(bRegion==0)
{WriteByte(WRITE0);}//writethepageaddr
else
{WriteByte(WRITE1);}
WriteByte(cAddress);
WriteByte(cData);
SCK=0;//
CS=1;
}
ucharReadEpm(ucharcAddress,bitbRegion)
/*读入一个字节,cAddress为读入地址,bRegion为页*/
{
ucharcData;
while((ReadReg()&0x01)==1);//thedeviceisbusy
CS=0;
if(bRegion==0)
{WriteByte(READ0);}
else
{WriteByte(READ1);}
WriteByte(cAddress);
cData=ReadByte();
CS=1;
returncData;
}
main()
{
WriteReg(0x00);//setthewatchdogtimeas1.4sCS=1;
CS=0;//resetthewatchdog
}
基于X25045的新型看门狗电路图
作者:
重庆三峡学院应用技术学院谢辉来源:
不详点击数:
更新时间:
2007年02月14日
看门狗(watchdog)电路是嵌入式系统需要的抗干扰措施之一。
本文用x25045芯片设计了一
种新的看门狗电路,具有体积小、占用i/o口线少和编程方便的特点,可广泛应用于仪器仪
表和各种工控系统中。
工控系统在运行时,通常都会遇到各种各样的现场干扰,抗干扰能力是衡量工控系统性能的
一个重要指标。
看门狗(watchdog)电路是自行监测系统运行的重要保证,几乎所有的工控系
统都包含看门狗电路。
在8096系列单片机和增强型8051系列单片机中,该系统已经做在芯片内部,用户只要用软件开放它就可以,使用很方便。
但目前工控系统仍在使用廉价的普通
型8051系列单片机,则看门狗电路必须由用户自己建立。
看门狗电路一般有软件看门狗和硬件看门狗两种。
软件看门狗不需外接硬件电路,但系统需
要出让一个定时器资源,这在许多系统中很难办到,而且若系统软件运行不正常,可能导致
看门狗系统也瘫痪。
硬件看门狗是真正意义上的“程序运行监视器”,如计数型的看门狗电
路通常由555多谐振荡器、计数器以及一些电阻、电容等组成,分立元件组成的系统电路较
为复杂,运行不够可靠。
x25045是美国xicor公司的生产的标准化8脚集成电路,它将eeprom、看门狗定时器、电压监控三种功能组合在单个芯片之内,大大简化了硬件设计,提高了系统的可靠性,减少了
对印制电路板的空间要求,降低了成本和系统功耗,是一种理想的单片机外围芯片。
x2504
5引脚如图1所示。
图1x25045引脚图其引脚功能如下。
cs:
片选择输入;
so:
串行输出,数据由此引脚逐位输出;
si:
串行输入,数据或命令由此引脚逐位写入x25045;sck:
串行时钟输入,其上升沿将数据或命令写入,下降沿将数据输出;wp:
写保护输入。
当它低电平时,写操作被禁止;
vss:
地;
vcc:
电源电压;
reset:
复位输出。
x25045在读写操作之前,需要先向它发出指令,指令名及指令格式如表1所示。
表1x25045指令及其含义
x25045硬件连接图如图2所示。
x25045芯片内包含有一个看门狗定时器,可通过软件预置
系统的监控时间。
在看门狗定时器预置的时间内若没有总线活动,则x25045将从reset输出一个高电平信号,经过微分电路c2、r3输出一个正脉冲,使cpu复位。
图2电路中,cpu的复位信号共有3个:
上电复位(c1、r2),人工复位(s、r1、r2)和watchdog复位(c2、r3),通过或门综合后加到reset端。
c2、r3的时间常数不必太大,有数百微秒即可,因为
这时cpu的振荡器已经在工作。
图2x25045看门狗电路硬件连接图
看门狗定时器的预置时间是通过x25045的状态寄存器的相应位来设定的。
如表2所示,x25045状态寄存器共有6位有含义,其中wd1、wd0和看门狗电路有关,其余位和eeprom的工作设置有关。
表2x25045状态寄存器
wd1=0,wd0=0,预置时间为1.4s。
wd1=0,wd0=1,预置时间为0.6s。
wd1=1,wd0=0,预置时间为0.2s。
wd1=1,wd0=1,禁止看门狗工作。
看门狗电路的定时时间长短可由具体应用程序的循环周期决定,通常比系统正常工作时最大
循环周期的时间略长即可。
编程时,可在软件的合适地方加一条喂狗指令,使看门狗的定时
时间永远达不到预置时间,系统就不会复位而正常工作。
当系统跑飞,用软件陷阱等别的方
法无法捕捉回程序时,则看门狗定时时间很快增长到预置时间,迫使系统复位。
以下是c语言编写的看门狗程序部分。
#include"reg51.h"
sbitcs=p1^2;/*片选信号由p1.2产生*/sbitsck=p1^3;/*时钟信号由p1.3产生*/
sbitsi=p1^0;/*si由p1.0产生*/sbitso=p1^1;/*so由p1.1产生*/sbitc=acc^7;/*定义位变量*/bdataunsignedcharcom;
voidtran()/*发送一字节数据子函数*/{
unsignedchari;
for(i=0;i<8;i++)
{acc=com;/*将数据放入a中*/si=c;
sck=0;/*sck产生一个上跳变*/sck=1;
com=com<<1;/*左移一位*/
}
return;
}
main()
{
com=0x06;/*发写读使能命令*/cs=0;
tran();
cs=1;
com=0x01;/*发写状态字命令*/cs=0;
tran();
com=0x00;/*定时1.4s*/
tran();
cs=1;
...;系统正常运行的程序部分
}
需要注意的是,在程序正常运行的时候,应该在适当的地方加一条喂狗指令,使系统正常运
行时的定时时间达不到预置时间。
系统就不会复位。
喂狗指令如下。
main()
{
...;系统正常运行的程序部分
{
cs=0;/*产生cs脉冲*/
cs=1;
}
}
x25045的看门狗电路使用十分方便。
x25045内部还集成了512beeprom和电压运行监视系统,只需这样一块芯片,外加晶振和复位电路就可以组成单片机的应用系统,非常适合于便携式
仪器和嵌入式系统的设计。
参考文献
1、李朝青.单片机原理与控制技术.北京航空航天大学出版社,2001
2、胡伟,季晓衡.单片机c程序时间及应用实例.人民邮电出版社,2003
3、美国xicor公司x25045资料
生产部张华
介绍X25045的编程特性以及用单片机GMS97C2051制作的编程器。
2单片机EPROM编程
2X25045是美国Xicor公司的产品,它将三种功能:
电压监控、看门狗定时器和EPROM组合在单个芯片之内。
因其体积小、占用I/O口少等优点已被广泛应用于工业控制、仪器仪表等领域,是一种理想的单片机外围芯片。
2为了对X25045内的EPROM编程,用GMS97C2051单片机制作了一个简易编程器,该编程器与PC的串行口相接,
2编程数据可通过PC机写入X25045的EPROM。
:
芯片选择输入;SO:
串行输出;
SI:
串行输入;图1X25045引脚排列
SCK:
串行时钟输入;
:
写保护输入;
Vss:
地;
Vcc:
电源电压;
RESET:
复位输出。
2X25045内含512×8的串行EPROM,可以直接与微控
制器的I/O口串行相接。
X25045内有一个位指令寄存器,
该寄存器可以通过SI来访问。
数据在SCK的上升沿由
时钟同步输入,在整个工作期内,必须是低电平且
必须是高电平。
如果在看门狗定时器预置的超时时
间内没有总线的活动,那么X25045将提供复位信号输出。
X25045内部有一个“写使能”锁存器,在执行写操表1X25045的指令集作之前该锁存器必须被置位,在写周期完成之后,该锁
存器自动复位。
X25045还有一个状态寄存器,用来提供X25045状态
信息以及设置块保护和看门狗的超时功能。
2(a)读EPROM的时序
(b)读状态寄存器的时序
图2X25045读时序
(a)写使能锁存器的时序
(b)字节写操作的时序
图3X25045写时序
当Vcc降至门限电压以下或看门狗定时器已达到编程的极限值,X25045的RESET引脚将输出高电平。
X25045编程器主要由单片机、MAX232、PS7219和
LED等组成,如图4所示(虚线框部分)。
其中单片机
采用LG公司生产的GMS97C2051,该单片机指令和引脚
与MCS-51系列兼容。
MAX232为RS-232接口,用于单
片机与PC之间的电平转换。
PS7219为串行输入,可直
接驱动8位LED的显示模块。
图4X25045编程器的组成框图
GMS97C2051的串行口以一定的波特率接收从PC机
传来的数据,波特率的设定由定时器T1来完成,T1工
作于方式2,TL1和TH1均被赋初值230,串行口以方
式1工作,允许接收,每接收到PC机来
的8位数据,产生一次中断,CPU响应中断后,将接收的数据写入X25045中。
2X25045中有512×8的串行EPROM,通过X25045的、SCK、SI、SO等引脚控制对X25045的读写,X25045的读写操作过程及时序前面已作了详细介绍,这里重点讨论单片机对X25045的编程。
2首先置位写使能锁存器,然后发送写操作指令,紧接着发送EPROM的地址和需写入的数据,在输入数据之后
2将置高,一般经2ms的延时,则数据被写入EPROM中,也可以通过检测状态寄存器的WIP位来判定写操作是否完成,若WIP位为高,表示写操作正在进行,需继续检测,一直到WIP位变低为止,这时对X25045的编程工作
即告完成。
为了验证编程数据的正确性,可以读出X25045中的数据,并通过显示模块将数据显示出来,读X25045操作的
2过程是这样的,先发送读指令,接着发送EPROM地址,这时就可以接收X25045传出的数据,单片机将接收到的
数据送到PS7219显示模块,再通过LED显示出来。
(1)编程器的主程序。
PC-51:
clrea;关中断
movtmod,#20h;选用T1工作方式2
movtl1,#230;给T1置初值
movth1,#230
clret1;禁止T1中断
setbtr1;启动T1
movscon,#50h;串行口工作于方式1,允许接收
setbea;开中断
setbes;允许串行口中断
wait:
movc,P1.3;等待按“read”键
Jcwait
acallreadwait1:
clrri;清接收中断标志
mova,sbuf;接收数据送入r1
movr1,a
acallwrite;r1中的数据写入X25045
reti
(2)将接收数据写入X25045中的程序。
write:
clrP3.3;X25045的SCK置低
clrP3.7;SI置低
setbP3.4;CS置高
setbP3.5;SO置高
mova,#06h;允许写操作
movr7,#08h;写入8位
clrP3.3
clrP3.4
acalltransfe;调发送子程序
setbP3.4
acalldela1ms;延时1ms
mova,#02h;发送写指令
movr7,#08h
clrP3.3
clrP3.4
acalltransfe
2mova,38h;发送EPROM地址
movr7,#08hacalltransfemova,r1;r1中的数据写入X25045
movr7,#08hacalltransfesetbP3.4;发送完毕
acalldela3ms;延时3ms
ret
(3)读出X25045中数据的程序。
read:
mova,#03h;发送读指令
movr7,#08hclrP3.3;X25045的SCK置低
clrP3.4;CS置低
acalltransfe;调发送子程序
mov39h,#00h;发送X25045地址
mova,39hmovr7,#08hacalltransfe
rece3:
movr7,#08h;读出X25045中的数据
rece1:
nopmovc,P3.5movacc.0,crlasetbP3.3;SCK置高
clrP3.3;SCK变低
nopdjnzr7,rece1rramovr2,a;将读出的数据送r2
acallbinbcd;将r2转换线bcd码
acallled;调用显示子程序
movc,P1.3;等待按“read”键
jncrece3;继续接收数据
ret
transfe:
nopmovc,acc.7;a的最高位送Cy
movP3.7,c;将Cy送X25045的SI
setbP3.3;SCK置高
rla;a左移一位
clrP3.3;SCK变低
djnzr7,transfe;循环8次
clrP3.7;将SI变低
ret
21X25043/45可编程看门狗监控EPROM数据手册.武汉力源电子股份有限公司1998.3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SPI 接口 应用 之一 看门狗 芯片 X25045